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Anno Accademico 2009/10
01GJRFQ
Meccanica del volo atmosferico
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Quagliotti Fulvia ORARIO RICEVIMENTO     38 18 0 0 8
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/03 5 B - Caratterizzanti Ingegneria aerospaziale ed astronautica
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso illustra le nozioni base della caratteristiche aeromeccaniche longitudinali e latero-direzionali dei velivoli. Vengono analizzate la stabilità statica longitudinale e latero-direzionale ed i controlli. Vengono fornite le nozioni di base per lo studio della stabilità dinamica, con cenni sulle qualità di volo e sulla risposta del velivolo ai controlli.
Questo insegnamento intende inoltre addestrare lo studente alla comunicazione internazionale nel settore e quindi sarà tenuto in lingua inglese.
Competenze attese
Capacità di utilizzo di tecniche di programmazione di base e di applicazione dei concetti acquisiti nei corsi di Meccanica del Volo. Capacità di discutere in lingua inglese gli argomenti trattati nel corso.
Prerequisiti
Aver acquisito le nozioni fondamentali di fisica e meccanica. Livello di base di comprensione della lingua inglese parlata e scritta.
Programma
L'atmosfera, le quote e le velocità di volo: Definizione dell'atmosfera standard. Definizione delle velocità di volo e misura della velocità.
Il volo in manovra: Descrizione delle principali manovre; fattore di carico; inviluppo di volo nella manovra; diagramma di manovra; limitazioni relative al fattore umano.
Equazioni del moto del velivolo: Equazioni cardinali della meccanica dei corpi rigidi; trasformazioni di coordinate: angoli di Eulero ed algoritmi di trasformazione; sistemi di riferimento fondamentali; equazioni del moto del velivolo ed ipotesi semplificative; equazioni scalari del moto nei sistemi di riferimento definiti.
Specializzazione delle equazioni del moto allo studio della dinamica del velivolo: Linearizzazione delle equazioni del moto. Esplicitazione delle forze e dei momenti agenti sul velivolo. Derivate aerodinamiche. Esplicitazione delle derivate relative ai piani longitudinale e latero-direzionale. Adimensionalizzazione delle equazioni del moto.
Caratteristiche aeromeccaniche longitudinali: Equilibrio longitudinale. Stabilità statica longitudinale; contributo dei componenti del velivolo; margine statico; punto neutro. Controllabilità longitudinale; sforzi di barra; posizione limite anteriore del baricentro. Manovrabilità longitudinale.
Caratteristiche aeromeccaniche latero-direzionali: Stabilità statica direzionale. Controllo in imbardata. Effetto diedro. Controllo in rollio. Accoppiamenti derivanti dalle azioni di controllo latero-direzionale.
Cenni sulla stabilità dinamica: Metodo delle piccole perturbazioni; linearizzazione delle equazioni del moto; derivate di stabilità; modi caratteristici longitudinali e latero-direzionali.
Laboratori e/o esercitazioni
Equilibrio e stabilita' statica longitudinale: calcolo portanza in coda ed equilibramento velivolo ' calcolo ed effetto del margine statico.
Controllo longitudinale: curve etrim ' CLtrim, etrim ' Vtrim, limite anteriore/posteriore del baricentro.
Equilibrio e stabilita' statica laterale e direzionale: dimensionamento delle superfici aerodinamiche di un velivolo note le caratteristiche latero-direzionali.
Controllo latero-direzionale: potenza di controllo del timone, curve Cn(,r)
Dinamica longitudinale: equazione caratteristica e criteri di stabilità ' analisi dei modi longitudinali del velivolo e loro approssimazione
Dinamica latero-direzionale: equazione caratteristica e criteri di stabilità ' analisi dei modi latero-direzionali del velivolo e loro approssimazione.
Bibliografia
a) Testo di riferimento per il corso:
F. Quagliotti, L. Lorefice, B. Pralio, Note di Meccanica del Volo, Ed. Celid, 2004
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
C. Casarosa, Meccanica del Volo, Ed. Plus, Pisa, 2004
B. W. McCormick, Aerodynamics, Aeronautics and Flight Mechanics, John Wiley & Sons, 1995
B. Etkin, Dynamics of Atmospheric Flight-Stability and Control, John Wiley & Sons, 1982
R. C. Nelson, Flight Stability and Automatic Control, McGraw-Hill, 1989.
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Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame è costituito da una prova orale, durante la quale dovranno essere presentati gli elaborati delle esercitazioni. Alla fine del semestre, in sostituzione dell'esame, gli studenti che hanno preso la frequenza nell'anno accademico in corso potranno sostenere una prova scritta di esonero. Chi non otterrà l'esonero, o chi decidesse di non sostenerlo, potrà sostenere l'esame orale, nelle date stabilite dal calendario degli appelli.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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